Question

15．（1）C、N、O三種元素第一電離能從大到小的順序是N＞O＞C．
（2）肼（N₂H₄）分子可視為NH₃分子中的一個氫原子被-NH₂（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物．NH₃分子的空間構(gòu)型是三角錐型；與N₂H₄分子屬于等電子體的是CH₃OH（或CH₃SH）．（寫出一種即可）
（3）金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應(yīng)用廣泛．請回答下列問題：
①Ni原子的核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸4s²；
②NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，Ni²⁺和Fe²⁺的離子半徑分別為69pm和78pm，則熔點(diǎn)NiO＞FeO（填“＜”或“＞”）；
③NiO晶胞中Ni和O的配位數(shù)分別為6、6．
（4）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，其價電子排布與Cu相似，Au原子的價電子排布式為5d¹⁰6s¹；一種銅金合金晶體具有立方最密堆積的結(jié)構(gòu)，在晶胞中Cu原子處于面心位置，Au原子處于頂點(diǎn)位置，則該合金中Cu原子與Au原子個數(shù)之比為3：1；該晶體中，原子之間的強(qiáng)相互作用是金屬鍵；上述晶體具有儲氫功能，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中．若將Cu原子與Au原子等同看待，該晶體儲氫后的晶胞結(jié)構(gòu)與CaF₂晶胞（如圖）的結(jié)構(gòu)相似，該晶體儲氫后的化學(xué)式應(yīng)為Cu₃AuH₈．

Answer 1

分析 （1）同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而呈增大的趨勢，但第IIA族和第VA族元素的第一電離能大于相鄰元素；
（2）根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型；根據(jù)等電子體的定義確定等電子體；
（3）①鎳屬于28號元素，根據(jù)構(gòu)造原理可以寫出該原子的核外電子排布式；
②離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高；
③因為Ni0、Fe0的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6，所以Ni0晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6；
（4）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，則最外層電子數(shù)為1，以此判斷電子排布式；利用均攤法計算晶胞中含有的原子個數(shù)來確定原子個數(shù)之比，金屬晶體中存在金屬鍵；根據(jù)氟化鈣的結(jié)構(gòu)確定該晶體儲氫后的化學(xué)式．

解答 解：（1）C、N、O屬于同一周期元素且原子序數(shù)依次減小，同一周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大而增大，但第ⅤA族的大于第ⅥA族的，所以其第一電離能大小順序是N＞O＞C，
故答案為：N＞O＞C；
（2）NH₃分子中氮原子含有3個共價鍵和一個孤電子對，所以空間構(gòu)型是三角錐型，與N₂H₄分子屬于等電子體的是CH₃OH（或CH₃SH），
故答案為：三角錐型；CH₃OH（或CH₃SH）；
（3）①鎳屬于28號元素，根據(jù)構(gòu)造原理可以寫出該原子的核外電子排布式，Ni的核外電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d ⁸4s²，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d ⁸4s²；
②Ni0、Fe0的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，說明二者都是離子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)與離子鍵的強(qiáng)弱有關(guān)，離子所帶電荷數(shù)越多，離子半徑越小，離子鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高．由于Ni²⁺的離子半徑小于Fe²⁺的離子半徑，屬于熔點(diǎn)是NiO＞FeO；
故答案為：＞；
③因為Ni0、Fe0的晶體結(jié)構(gòu)類型均與氯化鈉的相同，而氯化鈉中陰陽離子的配位數(shù)均為6，所以Ni0晶胞中Ni和O的配位數(shù)也均為6．
故答案為：6；6．
（4）元素金（Au）處于周期表中的第六周期，與Cu同族，則最外層電子數(shù)為1，則價電子排布式為5d¹⁰6s¹，在晶胞中Cu原子處于面心，N（Cu）=6×$\frac{1}{2}$=3，Au原子處于頂點(diǎn)位置，N（Au）=8×$\frac{1}{8}$=1，則該合金中Cu原子與Au原子數(shù)量之比為3：1，為金屬晶體，原子間的作用力為金屬鍵，CaF₂的結(jié)構(gòu)如圖，氫原子可進(jìn)入到由Cu原子與Au原子構(gòu)成的四面體空隙中，則H原子應(yīng)位于晶胞內(nèi)部，則應(yīng)含有8個H，則化學(xué)式為Cu₃AuH₈，
故答案為：5d¹⁰6s¹；3：1；金屬鍵；Cu₃AuH₈．

點(diǎn)評 本題考查了分子空間構(gòu)型的判斷、原子的雜化方式的判斷等知識點(diǎn)，難度不大，注意分子空間構(gòu)型的判斷及原子雜化方式的判斷是高考的熱點(diǎn)．